Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7739-6:2007

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7739-6:2007 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 3341:2000, quy định phương pháp xác định lực kéo đứt và độ giãn đứt của sợi thủy tinh. Đây là một trong những tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi phục vụ cho việc đánh giá chất lượng cơ lý của vật liệu sợi thủy tinh trước khi đưa vào ứng dụng thực tế hoặc sản xuất các sản phẩm composite.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

• Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại sợi thủy tinh dạng sợi đơn, sợi chập, sợi bện và sợi thô (rovings) được cung cấp dưới dạng các cuộn sợi thương mại.
• Tiêu chuẩn không áp dụng cho các loại sợi thủy tinh đã bị thấm ướt hoặc sợi thủy tinh có cấu trúc đặc biệt không phù hợp với phương pháp thử kéo thông thường, trừ khi có sự thỏa thuận khác giữa các bên liên quan.

Nguyên lý của phương pháp thử

Phương pháp thử dựa trên việc kéo căng một đoạn mẫu thử sợi thủy tinh với một tốc độ kéo không đổi cho đến khi mẫu bị đứt hoàn toàn. Trong quá trình thử nghiệm, thiết bị chuyên dụng sẽ tự động ghi lại lực kéo lớn nhất đạt được (lực kéo đứt) và sự thay đổi chiều dài của mẫu thử tại thời điểm đứt (độ giãn đứt).

Thiết bị và dụng cụ thử nghiệm yêu cầu

• Máy thử kéo cơ lý: Phải là loại máy thử kéo có tốc độ giãn dài không đổi (CRE - Constant Rate of Extension). Thiết bị cần có khả năng đo và ghi lại lực kéo với độ chính xác cao theo quy định của tiêu chuẩn ngành.
• Ngàm kẹp mẫu: Phải sử dụng loại ngàm kẹp phù hợp để giữ chặt mẫu thử mà không làm hỏng hoặc gây đứt sợi tại vị trí tiếp xúc với má kẹp. Thông thường sử dụng ngàm kẹp kiểu tang trống hoặc ngàm kẹp khí nén có đệm cao su để bảo vệ sợi.
• Thiết bị đo chiều dài và thời gian: Để xác định chính xác khoảng cách ban đầu giữa hai ngàm kẹp và kiểm soát tốc độ kéo của máy thử.

Quy trình chuẩn bị mẫu thử và điều hòa mẫu

• Lấy mẫu: Mẫu thử phải được lấy ngẫu nhiên từ các cuộn sợi thủy tinh thuộc lô hàng cần kiểm tra, đảm bảo không làm thay đổi cấu trúc cơ học hoặc gây xước, tổn hại đến sợi trong quá trình thao tác.
• Điều hòa mẫu: Trước khi tiến hành thử nghiệm, các cuộn mẫu thử phải được đặt trong môi trường điều hòa tiêu chuẩn về nhiệt độ và độ ẩm trong một khoảng thời gian tối thiểu theo quy định để đạt được sự cân bằng ẩm ổn định.

Các bước tiến hành thử nghiệm chi tiết

1. Thiết lập khoảng cách ban đầu giữa hai ngàm kẹp của máy thử kéo theo đúng thông số kỹ thuật quy định trong tiêu chuẩn (thường là 250 mm hoặc 500 mm).
2. Gá mẫu thử vào hai ngàm kẹp sao cho sợi thẳng đứng, không bị xoắn hoặc bị chùng, đồng thời đảm bảo lực căng ban đầu không đáng kể.
3. Khởi động máy thử kéo với tốc độ kéo đã được cài đặt sẵn phù hợp với loại sợi thủy tinh cần thử nghiệm.
4. Theo dõi quá trình kéo cho đến khi sợi đứt hoàn toàn. Ghi lại giá trị lực kéo đứt tối đa (tính bằng Newton) và độ giãn dài tại thời điểm đứt (tính bằng milimét hoặc tỷ lệ phần trăm).
5. Loại bỏ các kết quả thử nghiệm nếu mẫu bị đứt trong phạm vi ngàm kẹp hoặc sát mép ngàm kẹp trong khoảng cách quy định, sau đó tiến hành thử lại với mẫu mới.

Cách tính toán và biểu thị kết quả

• Lực kéo đứt: Được tính bằng giá trị trung bình cộng của các lần thử hợp lệ, biểu thị bằng đơn vị Newton (N) hoặc centinewton (cN).
• Độ giãn đứt: Được tính bằng tỷ lệ phần trăm (%) giữa lượng giãn dài tại thời điểm đứt so với chiều dài ban đầu của mẫu thử giữa hai ngàm kẹp.
• Độ bền kéo tương đối: Được tính bằng tỷ số giữa lực kéo đứt và độ mảnh (độ chi) của sợi thủy tinh, biểu thị bằng cN/tex (nếu có yêu cầu đánh giá chuyên sâu).

Nội dung báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải đầy đủ các thông tin cốt lõi bao gồm: viện dẫn tiêu chuẩn TCVN 7739-6:2007; thông tin chi tiết về mẫu thử (loại sợi, ký hiệu, nhà sản xuất); các điều kiện môi trường thử nghiệm; số lượng mẫu thử; kết quả trung bình của lực kéo đứt và độ giãn đứt; các hiện tượng bất thường xảy ra trong quá trình thử và mọi thay đổi so với quy trình tiêu chuẩn.